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CH 3 质膜及其表面的特化结构 PLASMA MEMBRANE AND ITS SURFACE STRUCTURES 3.1 质膜的性质及化学组成 3.1.1 性质 3.1.2 膜脂 3.1.3 膜蛋白 3.2 质膜的结构 3.2.1 质膜结构的研究历史 3.2.2 质膜的流动镶嵌模型 3.2.3 细胞膜的功能 3.3 细胞表面的分化 3.3.1 细胞外被 3.3.2 质膜的特化结构 概 念 质膜（plasma membrane）包在细胞外面所以又称细胞膜（cell membrane） 。围绕各种细胞器的膜，称为细胞内膜。 ? 质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，故总称为生物膜（biomembrane）。生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础。 ? 质膜表面寡糖链形成细胞外被（ cell coat ） 或糖萼（glycocalyx）。 ? 质膜下的表层中具有细胞骨架成分组成的网络结构，除对质膜有支持作用外，还与维持质膜的功能有关，所以这部分细胞骨架又称为膜骨架。 ? 细胞外被、质膜和膜骨架构成细胞表面. 3.1 质膜的性质及化学组成  3.1.1 性质 3.1.2 膜脂 1.磷脂 ①甘油磷脂 ②鞘磷脂 2.糖脂 3.胆固醇 4.脂质体 3.1.3 膜蛋白 1.内在蛋白 2.外周蛋白 3.脂锚定蛋 白  3.1.1 膜的性质： 水的透过速度远远高于各种溶质分子 对脂溶性物质优先渗透 一般电阻率为109~1011?cm（蒸馏水为106?cm ，橄榄油为5?1012?cm ） 表面张力低，一般为0.1~2dny/cm，（油与水之间的界面张力为8~15，蛋白质可使之降低到1以下） 膜表面在生理pH值下带负电荷，并有两性的性质，在外界的pH值影响下膜表面电荷发生改变。 在脂类溶剂或蛋白酶处理后溶解。 推论：质膜的化学组成主要是脂类和 蛋白质。 3.1 质膜的性质及化学组成  3.1.1 性质 3.1.2 膜脂 1.磷脂 ①甘油磷脂 ②鞘磷脂 2.糖脂 3.胆固醇 4.脂质体 3.1.3 膜蛋白 1.内在蛋白 2.外周蛋白 3.脂锚定蛋 白  3.1.2 膜脂 membrane lipid ? 数量：主要有三大类，约100种，占细胞膜化学组成的50%。5?106个分子／?m2细胞膜，一个动物细胞的细胞膜上可达1?109个分子。 ? 种类：磷脂、糖脂、胆固醇，其中磷脂是细胞膜的主要成分。在哺乳动物红细胞中的比例为磷脂60%、胆固醇25%，而在神经髓壳中磷脂占94%。植物细胞中胆固醇含量也极少。胆固醇主要存在于质膜中，其它膜结构中较少。 3 Types of Membrane Lipids 3.1 质膜的性质及化学组成  3.1.1 性质 3.1.2 膜脂 1.磷脂 ①甘油磷脂 ②鞘磷脂 2.糖脂 3.胆固醇 4.脂质体 3.1.3 膜蛋白 1.内在蛋白 2.外周蛋白 3.脂锚定蛋 白  1. 磷脂 是构成膜脂的基本成分，约占整 个膜脂的50％以上。 磷脂分子的主要特征是： a) 具有一个极性头和两个非极性的尾（脂肪酸链），线粒体内膜上的心磷脂具有4个非极性尾部。 b) 脂肪酸碳链为偶数，多数碳链由16，18或20个碳原子组成。 c) 常含有不饱和脂肪酸（如油酸） Detailed Lipid Structure 3.1 质膜的性质及化学组成  3.1.1 性质 3.1.2 膜脂 1.磷脂 ①甘油磷脂 ②鞘磷脂 2.糖脂 3.胆固醇 4.脂质体 3.1.3 膜蛋白 1.内在蛋白 2.外周蛋白 3.脂锚定蛋 白  1)、甘油磷脂 以甘油为骨架的磷脂类，在骨架上结 合两个脂肪酸链一个磷酸基团，胆碱、 乙醇胺、丝氨酸或肌醇等分子籍磷酸基团 连接到脂分子上。主要类型有： ① 磷脂酰胆碱phosphatidylcholine，PC，旧称卵磷脂 ② 磷脂酰丝氨酸phosphatidylserine，PS ③ 磷脂酰乙醇胺phosphatidylethanolamine，PE，旧称脑磷脂 ④ 磷脂酰肌醇phosphatidylinositol，PI ⑤ 双磷脂酰甘油Diphosphat